Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T05:02:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 341773.pdf: 8277487 bytes, checksum: b8834bf2f009f6fadafa18a2674471fc (MD5) Previous issue date: 2016 / O incômodo causado pelo ruído aeronáutico ganhou destaque devido ao número de voos executados diariamente e proximidades das zonas aeroportuárias com as cidades. A fiscalização deste ruído, iniciada por reclamações de comunidades lindeiras, veio por meio de leis e certificações que podem causar entraves na operação dos aeroportos ou na concepção de uma aeronave. O ruído de jato tem parcela significativa nos níveis de pressão sonora oriundos dos motores aeronáuticos. Este vem sendo estudado para que se proponha medidas mitigadoras e se entenda seus mecanismos de geração. Uma forma de reduzir o custo dos estudos, diminuindo o número de ensaios com motores reais, e tendo maior controle das variáveis é realizar testes por meio de modelos de escala reduzida. Esses modelos podem ser feitos em laboratório, através de bancadas experimentais, que são constituídas basicamente de uma linha de ar comprimido com exaustão em ambiente anecóico. As bancadas de ruído de jato precisam ser validadas para que testes posteriores possam ser realizados com confiança. Para tanto, verifica-se se o ruído gerado com bocais padronizados está de acordo com os padrões característicos descritos na literatura. O presente trabalho se concentra em validar acusticamente a bancada de ruído de jato do LVA (Laboratório de Vibrações e Acústica - UFSC) através das comparações dos dados medidos com dados experimentais divulgados, predições analíticas de ruído e seus padrões. Anteriormente à etapa de comparação de dados avaliou-se parâmetros relevantes que poderiam vir a modificar as tendências esperadas, tais como: sistema de aquisição, posicionamento dos microfones e ruído de fundo devido ao maquinário. Essa primeira avaliação delimitou uma faixa de frequência e posição para realização das medidas e com base nestas iniciou-se o processo de validação. A medida que a bancada foi sendo validada um estudo comitativo do ruído de jato para um bocal circular liso foi realizado e, posteriormente, comparado a um bocal de nova geometria serrilhada. Realizou-se também uma estimativa do erro das medições, bem como uma análise da repetitividade dos dados. Os resultados apontam que a bancada de ruído de jato do LVA pode ser considerada validada acusticamente, o que significa que os padrões do ruído e níveis captados encontram-se em acordo com dados publicados e tendências esperadas para os bocais testados.<br> / Abstract : The discomfort caused by aircraft noise is highlighted due to increased daily flight numbers and airports location near cities. The supervision of this noise, initiated by complaints from neighboring communities came through laws and certifications that may obstruct the operation of airports or the design of an aircraft. The jet noise has a significant share in the sound pressure levels derived from aircraft engines. This has been studied so that it proposes mitigation measures and to understand their generation mechanisms. One way to reduce the cost ofstudies,thus reducing the number of tests in actual engines, and more control of the variables is to perform testing using small-scale models. These models can be made in a laboratory by means of experimental stands, which are basically made up of a compressed air line with exhaustion in an anechoic environment. The jet noise rig need to be validated so that further tests can be carried out with confidence in the results. Therefore, if the noise generated for standard nozzles are in accordance with the characteristic patterns described in the literature. This work focuses on validating acoustically LVA jet noise counter (Vibration Laboratory and Acoustics - UFSC) through the comparisons of measured data with experimental data disclosed, analytical predictions of noise and its standards. Prior to the data comparison step relevant parameters that could come to modify the expected trends, such as the acquisition system, placement of microphones and background noise due to machinery were evaluated. This first evaluation delimited a range of frequency and position for measurement, and based on these started the validation process. As the rig was being validated comitative one jet noise study for a smooth circular nozzle was carried out and subsequently compared to a new serrated nozzle geometry. It also conducted an estimate of measurement error, and an analysis of the repeatability of the data. The results indicate that LVA jet noise rig can be considered acoustically validated, which says that the standards of noise and increased levels are in agreement with published data and expected trends for the tested nozzles.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2010. / Submitted by Patrícia Nunes da Silva (patricia@bce.unb.br) on 2011-05-27T19:48:25Z No. of bitstreams: 1 2010_LuizFernandoAzevedoDias.pdf: 1117349 bytes, checksum: 1701265451f88a4fa6b5a88ee5389306 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2011-05-27T19:49:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_LuizFernandoAzevedoDias.pdf: 1117349 bytes, checksum: 1701265451f88a4fa6b5a88ee5389306 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-27T19:49:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_LuizFernandoAzevedoDias.pdf: 1117349 bytes, checksum: 1701265451f88a4fa6b5a88ee5389306 (MD5) / O presente estudo descreve a pesquisa realizada com a finalidade de procurar contribuições para a melhoria da segurança de voo. As operações com uso de helicópteros pelos órgãos de segurança pública em geral, abrangem voos em condições diferentes daquelas que acontecem com as aeronaves privadas, estando suas tripulações sujeitas à pressão e estresse peculiares de suas missões. A identificação do que é preciso ser alterado em determinado procedimento devido o seu risco, fica por conta dos pilotos de cada organização aérea, que, às vezes, desconsidera ou menospreza a realidade da situação em que se encontra, potencializando a situação perigosa. Verificou-se, através de pesquisa realizada com pilotos de helicóptero da área de Segurança Pública, a percepção do risco durante a realização de suas missões. Durante a investigação de acidentes aeronáuticos, são identificados todos os elementos envolvidos, chamados de fatores contribuintes. Ao se comparar os resultados das investigações realizadas pelo Centro de Investigação e Prevenção de Acidentes Aeronáuticos – CENIPA nos últimos dez anos com as avaliações de risco desses pilotos de helicóptero, verificou-se discrepâncias que influenciam diretamente nos índices de acidentes com essas aeronaves. A motivação deste estudo advém da perspectiva que determinados fatores contribuintes dos acidentes aeronáuticos não estarem sendo levados em consideração pelas unidades aéreas de Segurança Pública, quando da alocação de recursos materiais e humanos, visando o aumento da segurança de vôo nas suas operações. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This study describes the research carried out with the purpose of seeking contributions to the improvement of flight safety. The operations using helicopters of public security organizations in general, cover flights in different conditions from those that occur with private aircrafts, and their crews are subject to the pressure and stress peculiar to their missions. The identification of what must be changed in a given procedure due to its risk, relies on the pilots of each air organization, which, sometimes, overlooks or disregards the reality of the situation in which it is, potentializing the dangerous situation. It was verified, through research carried out with helicopter pilots of the Public Security area, the perception of the risk during the performance of their missions. During the investigation of aeronautical accidents, are identified all the elements involved, called contributing factors. Comparing the results of investigations carried out by the Center of Research and Prevention of Aeronautical Accidents CENIPA – in the past ten years with the risk assessments of helicopter pilots, it was verified discrepancies that directly influence the rates of accidents involving such aircrafts. The motivation of this study results from the perspective that certain contributional factors of aeronautical accidents are not being taken into account by air units of Public Security, in the allocation of human and material resources, aiming to increase flight safety in their operations.

Este trabalho descreve o procedimento para o cálculo uma seção de fuselagem. O procedimento enfoca o efeito da tração diagonal em painéis curvos submetidos à esforços de cisalhamento, tração e compressão. Este trabalho descreve também um procedimento simples e conservador para o cálculo das cargas atuantes na fuselagem, bem como a variação do momento de inércia da seção da fuselagem. Além disso, utilizando como exemplo um avião de passageiros de pequeno porte, desenvolveu-se uma planilha com o objetivo de verificar o dimensionamento da estrutura da seção de estudo.

Este trabalho consiste na utilização de técnicas de otimização multidisciplinar no projeto conceitual de uma aeronave militar de treinamento avançado. Devido ao projeto conceitual envolve várias disciplinas com elevado grau de integração, tais como aerodinâmica, estrutura, qualidade de vôo e propulsão, a junção entre a teoria da otimização multidisciplinar com a metodologia de atendimento de metas torna-se essencial para que o objetivo de desenvolver o projeto que melhor atenda aos requisitos de missão seja alcançado. A metodologia de atendimento de metas consiste em um conjunto de metas e restrições de projeto, aos quais estão associadas a um conjunto de objetivos que podem ser sub ou sobre atendidos. As metas e restrições estão relacionadas com os requisitos de projeto e os objetivos com as características da aeronave. Esta metodologia ée utilizada por sua formulação minimizar o problema de otimização multiobjetivo; e teoria da otimização multidisciplinar, devido às suas características de integração entre as diversas disciplinas analisadas. Assim, aliando-se a metodologia de atendimento de metas com a filosofia de projeto da teoria da otimização multidisciplinar, tem-se a ferramenta necessária para a obtenção dos resultados do projeto conceitual otimizando, idéia principal deste trabalho.

The quest for comfort and mobility inside an aircraft is a daily concern. Today's designs are highly passenger-oriented, many times accepting performance losses as consequence of more spacious interiors. For wide-body twin-aisle aircraft there are a lot of solutions bringing an improved flying experience. On the other hand, the single-aisle paradigm for mid-size jets is far from being broken. The addition of one aisle in such aircraft would lead to a huge comfort and mobility improvement. Not only that, twin-aisle aircraft would have faster boarding and deplaning rates, diminishing the time on ground. Besides, the second aisle brings also cabin safety improvements. Considering that today everybody is seeking for performance gains, increasing the fuselage width to fit an extra aisle would seem to be running on the wrong way. However, the other intrinsic advantages might surpass these impacts and even lead the overall evaluation to a positive status. In order to measure and evaluate the impact of the addition of an extra aisle in mid-size short-range aircraft, a tradeoff analysis is conceived and described herein. Five main criteria are raised for the purpose of comparison. They are: comfort, accessibility, service, performance and cabin safety. Each analysis is presented along with its own criteria using distinct indicators. In the end, all results are compared. The differences, pros and cons are well depicted to the specific case study of mid-size short-range jets.

The purpose of this work is to develop a preliminary interior design of a regional aircraft considering ergonomic and cost aspects. The use of virtual humans provides a better interpretation of the aircraft interior environment, making possible to simulate movements and passenger comfort aspects. The importance of this study becomes evident through the necessity of the aircraft manufacturer of predicting human behavior during all the flight phases. This text also aims to present the difficulty to accomplish the design requirements and at same time meet the market expectations without oversizing the aircraft. The dissertation is applied to an aircraft (called "Unique") developed in the context of the EMBRAER Engineering Specialization Program (PEE) and includes different features of the aircraft interior environment as: cross section definition, seat configuration and passenger cabin layout. The ergonomics analysis comprises the living space (distance between seats) and oxygen mask accessibility. The used method was RULA tool (available in the Catia V5 package) that evaluate individuals' exposures to limb disorders like postures, forces and muscle activities that have been shown to contribute to Repetitive Strain Injuries (RSIs). A preliminary cost analysis is also presented by comparing a standard (30 pax at 32" seat pitch) and an advanced (28 pax at 30"/36" seat pitch) aircraft interior configuration.

Este trabalho apresenta uma metodologia para a seleção do sistema propulsivo de uma aeronave regional de 30 lugares, objeto de estudo do Programa de Especialização em Engenharia - PEE turma 6. São apresentadas as alternativas atualmente disponíveis, junto a algumas expectativas sobre desenvolvimentos futuros. Uma análise de mercado visa contextualizar a introdução desta aeronave, avaliando fatores que tem influência direta na escolha do tipo de motorização. Também ée feito um estudo comparativo entre motores turbofan e turbohélice, onde são confrontados dados de simulações de desempenho e estimativas de custos. A definição do sistema de propulsão, que exerce influência direta no sucesso da nova aeronave, será baseada na potencial lucratividade ao operador. Desta forma, o estudo aponta o motor turbofan como a melhor alternativa para a aeronave em questão.

É proposta a aplicação de um novo paradigma de projeto de sistemas aviônicos baseado em práticas da indústria formalizadas nos documentos ARP 4754 e ARP 4761. O procedimento proposto é aplicado ao sistema aviônico de uma aeronave comercial hipotética com capacidade para até 150 passageiros. O procedimento se inicia com o levantamento dos requisitos de mercado, funcionais e de sistema. A partir das funções da aeronave associadas ao sistema aviônico, é elaborada a Análise dos Riscos da Falhas (FHA), em que são classificados os modos de falha quanto à sua criticalidade. O procedimento prossegue com a identificação e análise de novas tecnologias aviônicas que possam ser aplicadas ao projeto, de modo a cumprir os requisitos já citados sem comprometer a viabilidade econômica da aeronave. A partir dos resultados obtidos nas etapas anteriores, é proposta uma arquitetura preliminar do sistema, que atenda aos requisitos estabelecidos. Para demonstrar a adequação do procedimento proposto, é elaborada uma análise pela Árvore de Falhas para um dos modos de falha identificados, bem como análise de riscos associados à instalação e riscos particulares como o despaletamento da turbina. Por se tratar de projeto conceitual, não são contemplados a prospecção e a seleção de fornecedores, e o levantamento de custos operacionais.

Esta dissertação apresenta o desenvolvimento das primeiras etapas do projeto conceitual de uma aeronave de combate. Estas etapas compreendem a análise dos requisitos iniciais de desempenho; a definição das missões típicas a serem realizadas pela aeronave; o dimensionamento inicial; a estimativa dos coeficientes aerodinâmicos e uma análise preliminar de desempenho visando a verificação do atendimento dos requisitos.

O desempenho em pista de aeronaves é de extrema importância para o sucesso do projeto, pois ele pode limitar a operação da aeronave, dependendo do comprimento da pista dos aeroportos. Para aeronaves da aviação executiva, o sucesso de vendas guarda uma relação direta com esses parâmetros, já que as mesmas podem atender um número maior de aeroportos e/ou operar com maior variedade de combinações de carga paga e combustível carregados, tornando a aeronave muito mais versátil. Com essa premissa em mente, se torna importante a obtenção da estimativa do comprimento de pista para decolagem e pouso nas fases iniciais do projeto aeronáutico, possibilitando tempo, à baixo custo, para que se possa corrigir qualquer problema que possa comprometer o desempenho da aeronave. As manobras que determinam a velocidades mínimas de decolagem e velocidades mínimas de controle em solo são as escolhidas para serem estudadas, dada a importância que possuem no dimensionamento da empenagem da aeronave. As principais dificuldades na estimativa dessas velocidades são a obtenção dos dados aerodinâmicos sob efeito solo e das características dinâmicas do trem de pouso. Portanto decidiu-se concentrar o estudo na sensibilidade de alguns parâmetros aerodinâmicos a fim de melhor direcionar os trabalhos de modelagem.